Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Solarzellen der dritten Generation

13.03.2007
Physiker der Universität Jena starten Forschungsprojekt, das auf neue Materialien setzt

Nicht erst seit der nahenden Klimakatastrophe spielen alternative Energien eine bedeutende ökologische wie ökonomische Rolle. Standard bei der Gewinnung von Sonnenenergie ist gegenwärtig die Solarzelle aus Silizium. Physiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena starten nun ein Forschungsprojekt, um die Solarzelle der dritten Generation zu entwickeln.

Statt auf Silizium setzt das Team um Prof. Dr. Wolfgang Witthuhn auf Dünnschichtzellen. Das Projekt wird für die nächsten zwei Jahre mit über einer halben Million Euro vom Thüringer Wissenschaftsministerium gefördert. Ein Verbundprojekt zur Weiterentwicklung solcher Dünnschichtsolarzellen gemeinsam mit der TU Ilmenau ist außerdem in Vorbereitung.

Die Spezialisten vom Institut für Festkörperphysik der Jenaer Universität können bei ihren Forschungen auf längere Erfahrung und eine gute Ausstattung zurückgreifen. Seit fast zehn Jahren existiert die Photovoltaik-Forschergruppe, die "die komplette Prozesskette von der Forschung bis zur Herstellung und Testung" umsetzen kann, unterstreicht Prof. Witthuhn.

... mehr zu:
»Silizium »Solarzelle

Im neuen Projekt setzen die Jenaer Physiker auf Materialien aus chalkogenhaltigen Verbindungen wie Kupfer-Indium-Disulfid (CIS). Denn "physikalisch ist Silizium eigentlich ungeeignet für Solarzellen", erläutert Witthuhn. Silizium sei nur ein indirekter Halbleiter, bei dem die Absorption von Sonnenlicht auch noch ein geeignetes "Mitschwingen" des Silizium-Gitters erfordert. Wegen der geringen Wahrscheinlichkeit für diesen Prozess muss das Licht einen langen Weg im Gitter zurücklegen, die Silizium-Scheiben müssen also verglichen mit den heutigen technischen Möglichkeiten relativ dick sein - einige Hundert Mikrometer. Daher setzen die Photovoltaik-Experten von der Universität Jena auf direkte Halbleiter, beispielsweise das CIS. "Man braucht dafür nur ein Hundertstel der Schichtdicken und auch kein hochreines Material", nennt Witthuhn einen Vorteil gegenüber Silizium, das zudem "zur Zeit auf dem Weltmarkt sehr teuer ist".

Die in Jena erforschten anorganischen Dünnschicht-Zellen sollen als Tandem-Zellen hintereinander geschaltet sein, um die Energieeffizienz und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen. Solche Zellen gibt es bereits, weiß Witthuhn, sie sind aber sehr teuer. Sein Team will nun billigere und flexiblere Tandem-Zellen mit einer höheren Bandbreite entwickeln. "Zwei Zellen, die sich gegenseitig ergänzen, wollen wir übereinander packen", erläutert er. Dabei sollen die neuen Materialien auf die (Glas-)Oberflächen der Solarzellen aufgedampft werden.

"Es besteht noch viel Forschungsbedarf", sagt der erfahrene Physiker. Doch er sieht ein großes Anwendungspotenzial sowie gewaltige Möglichkeiten, um die Kosten zu reduzieren. "Der Wirkungsgrad der Tandem-Solarzellen sollte theoretisch um den Faktor 2 bis 3 höher sein", so Witthuhn.

Doch selbst dieses Ziel reicht den Physikern von der Friedrich-Schiller-Universität noch nicht. Die neuen Jenaer Solarzellen sollen außerdem transparent sein. Witthuhn will die bereits fast serienreifen Mehrkomponentenschichten so dicht packen, dass die Zellen dennoch durchscheinend bleiben. So könnten ganze Fassaden lichtdurchlässig gemacht werden und zugleich den eigenen Energieverbrauch durch Sonnenlicht wieder einfangen.

"Es ist noch ein Traum", gibt Witthuhn zu. Aber der Festkörperphysiker sieht in den Forschungen auch enormes wirtschaftliches Potenzial. "Man kann die Thüringer Industrie mit der Dünnschicht-Technologie verheiraten", ist er sich sicher. Falls die Forschungen zum Erfolg führen, könnte Thüringen seine starke Position in der Photovoltaik weiter festigen und so zu einem führenden Standort der Solartechnik werden.

Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Witthuhn
Institut für Festkörperphysik der Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947300 oder 947301
E-Mail: wolfgang.witthuhn[at]uni-jena.de

Axel Burchardt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Berichte zu: Silizium Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Auf den Spuren der Entstehung von Kondensationstropfen
28.02.2017 | Universität Leipzig

nachricht Leuchtende Blasen in freier Wildbahn
28.02.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz das Gehirn verstehen

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas über den Schaltplan des Gehirns bekannt.

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas...

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nebennierentumoren: Radioaktiv markierte Substanzen vermeiden unnötige Operationen

28.02.2017 | Veranstaltungen

350 Onlineforscher_innen treffen sich zur Fachkonferenz General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2017 | Veranstaltungen

23. VDMA-Arbeitsberatung „Engineering und Konstruktion“ am 2. März 2017 an der TH Wildau

28.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Partnerprogramm von Stellar Datenrettung

28.02.2017 | Unternehmensmeldung

Ein Filter für schweren Wasserstoff

28.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Auf den Spuren der Entstehung von Kondensationstropfen

28.02.2017 | Physik Astronomie